基于POE教學策略改革《有機化學實驗》

徐浩 徐元清 袁金芳 徐莉 王玉霞

基金項目：河南省教育廳教學質(zhì)量工程項目“基于POE教學策略改革《有機化學實驗》”

摘要：近年來，國家逐漸重視培養(yǎng)高校學生動手能力和獨立思考能力，因此實驗教學就成為重點。相較于之前老師講授之后學生再動手有所不同，POE教學策略對其進行調(diào)整，讓學生自主預習實驗內(nèi)容，通過查閱文獻推測可能反應;實驗中觀察反應進展情況及反應現(xiàn)象，最后與相關資料對比，分析并加以理解。以此提高學生對實際操作的理解記憶。

關鍵詞：POE教學;有機化學;改革

1.高校實驗課程現(xiàn)狀分析

近十年來，我國高校注重理論知識教學，學生的理論知識水平相較于上個世紀顯著提高，但過于注重理論知識的傳授而忽略了學生動手能力，導致學生實際操作能力下降，書本學到的知識不能加以實踐。正所謂“學而不思則罔，思而不學則殆”，長年累月下去必將影響學生以后的動手能力。為了貫徹落實國家既定政策《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》，提出“各高校要全面梳理各門課程的教學內(nèi)容，合理提升學業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高課程教學質(zhì)量”[1]。河南大學有機教研室體會到現(xiàn)如今教學方面的不足，決定從自身教學質(zhì)量出發(fā)，和學生代表交流后對有機化學實驗課進行改革。本次改革基于POE教學策略——既predict（預測），observe（觀察），explain（解釋），培養(yǎng)學生自主動手能力，創(chuàng)新能力，以及相關文獻調(diào)研、閱讀、分析能力[2-3]。讓學生走出理論，走向實踐。

2.存在問題及改革方案

2.1傳統(tǒng)教學方式與新型教學模式相結合的挑戰(zhàn)

有機化學實驗操作繁瑣、儀器繁多，一時難以完全掌握;搭建裝置更直接考驗學生動手能力，具有一定難度;不僅如此，有機反應往往伴隨大量副產(chǎn)物生成，需要提純分離;避免副產(chǎn)物生成不得不通過機理進行分析，學生只有足夠掌握反應機理，才能透徹分析實驗現(xiàn)象以及實驗數(shù)據(jù)。而在學習機理時，需要理解和記憶的知識點較多，容易造成“前學后忘”等問題。因此需要學生花費大量時間對知識點進行梳理，這樣才能形成一套知識體系。然而傳統(tǒng)實驗教學對此不夠重視，不能較好的解決這一類問題;POE教學策略中第一項“預測”與第二項“觀察”可以很好的幫助學生理解反應機理——首先查閱相關文獻，并結合自己所學內(nèi)容提出假想機理，之后在做實驗同時觀察反應現(xiàn)象并記錄，課后將試驗記錄與自己所猜測結果對照，并分實驗析數(shù)據(jù)以及誤差產(chǎn)生的原因，進而了解反應機理。

2.2教學內(nèi)容與有機化學領域高速發(fā)展之間的挑戰(zhàn)

盡管高校使用都是最新版實驗教材，高校教師也經(jīng)常對實驗教材查漏補缺，但這并不能完全解決教材滯后性，籠統(tǒng)性帶來的問題——面臨基礎有機化學飛速發(fā)展的今天，教材所承載的知識不完全具有前沿性，這導致高校有機化學實驗不能滿足當今科技的發(fā)展，這將不利于學生畢業(yè)之后從事相關工作[4]。若盲目提升實驗難度，又不利于學生理解實驗內(nèi)容。正因如此，實驗課程改革迫在眉睫。在化學實驗快速發(fā)展的今天，如何更新教學內(nèi)容是目前應當解決的難題。河南大學有機教研室從實際出發(fā)，對學生實驗能力進行評定，并以此為基礎購買不同難度的有機化學實驗教材。真正做到因材施教，讓能力強的學生進一步提高自己;讓能力相對較弱的同學盡力攻克基礎知識后再深入了解反應機理。

2.3傳統(tǒng)教學模式與學生學習積極性之間的挑戰(zhàn)

我院高度重視學生教育，安排合理的教學模式取得了不俗的效果。伴隨著電腦和手機的誕生，學生不能合理利用互聯(lián)網(wǎng)，未能找到學習與娛樂之間的平衡。如何構建新型教學模式與傳統(tǒng)教學模式結合，在提高學生積極性的同時，提高學習效率，是傳統(tǒng)教學模式面臨的另一挑戰(zhàn)。而通過POE教學策略，利用互聯(lián)網(wǎng)時代出現(xiàn)的便利進行“預測”，并通過后續(xù)的“解釋”，加強學生自主學習能力的同時，提高學習積極性。還能使學生之間相互討論，增強學生學習能力與合作能力，引導同學正確使用互聯(lián)網(wǎng)[5]。

有機化學實驗課程在化學領域內(nèi)是不可或缺的一部分。結合我院有機化學教學實際打造有機化學實踐創(chuàng)新課程，如能將POE教學策略與創(chuàng)新型實驗引入高校有機化學實驗課體系中，更新學習方式，創(chuàng)設課內(nèi)課外相互補的學習環(huán)境、理論實踐相結合的學習機制，將能夠切實有效提高實驗課程教學成效。

綜上所述，有機實驗課程具有操作繁瑣、反應機理難懂等問題。因此，需要培養(yǎng)學生獨立思考能力與動手能力來提升學生實驗操作能力。傳統(tǒng)實驗教學很難調(diào)動學生學習的積極性，因此需運用先進完善的教學策略。在調(diào)動學生學習積極性及提升教學的效果質(zhì)量方面，POE教學策略很好的解決這一問題;同時組織教師與學生互動，讓學生與老師相互打分，提升課改效果。并且每節(jié)課選出學生代表與老師探討，詢問難點重點;在課余時間成立研討小組討論實驗結果[7]。基于此，以 “有機化學實驗”課程為例，將POE策略引入化學實驗教學體系并進一步引入化學體系，輔助課程教學，打造具有特色的有機化學實驗課程，培養(yǎng)學生動手能力和實踐能力，助力河南大學一流本科教育建設。

3.項目實施方案及實施計劃

3.1具體改革內(nèi)容、改革目標和擬解決的關鍵問題

為打造特色的有機化學實驗創(chuàng)新課程，創(chuàng)設線上線下、課內(nèi)課外、虛擬與現(xiàn)實相結合的一體化獨立化學習環(huán)境和機制?，F(xiàn)計劃將POE教學策略引入有機化學實驗教學體系之內(nèi)，進行有機實驗課程改革。

正所謂授人以魚不如授人以漁。學習有機化學實驗，不僅要了解一些基礎儀器操作，還必須了解實驗中設計的反應機理及其他影響因素，然而有機反應機理難以短時間理解，很多同學不能徹底理解，甚至混淆。不僅如此，部分學生動手能力較弱，實驗結果不夠完美。而POE教學策略解決了這一難題。有機教研室老師讓學生查閱相關反應文獻，并預測可能發(fā)生的反應，可以使學生更好的理解反應機理。并讓學生保持觀察記錄，做到溫故而知新，分析實驗結果后和老師印證，調(diào)動學生積極性。

改革目標：

（1）POE策略輔助有機化學實驗改革，不但使學生達到過硬的專業(yè)基礎，還可以使學生具備較好的抽象思維。這對于初學者來說是一個良好的開端，同時也為今后的化學理論學習打下夯實基礎。

（2）POE策略輔助有機化學前沿性教學的改革，使學生能夠在知識點理解上不僅僅局限在教材上，還能拓展學生視野，將重心轉移到課外文獻以及創(chuàng)新實踐中，為學生以后的科研道路提高幫助。前沿的知識教學也可以提升學生對化學的好奇心，增添了學生學習化學實驗的興趣。在一定程度上提升了教學質(zhì)量。

（3）POE策略提高學生學習有機實驗的主動性的改革，有目的性的提高了因學生個體差異不同引起的學習主動性不高的問題，并提高學生自主學習效率，進而提高了教學質(zhì)量。最終讓每個學生實現(xiàn)學有所成。

擬解決的關鍵問題：（1）擬解決高校中部分學生主動性不高的問題;（2）擬解決高校傳統(tǒng)實驗教學不足問題;（3）擬解決高校課程質(zhì)量不高的問題;（4）POE策略進入有機化學教學課堂的觀念要深入人心，這是改革的核心。

4.總結

綜上所述，河南大學有機教研室從實際出發(fā)，將POE教學策略運用到實驗課程中，增強學生動手能力以及獨立思考能力;解決學生主動性不高，實驗課質(zhì)量不強等問題;并未后續(xù)實驗課程改革積累經(jīng)驗。

參考文獻

[1]陳寶生.堅持“以本為本” 推進“四個回歸” 建設中國特色、世界水平的一流本科教育[J].時事報告（黨委中心組學習），2018（05）：18-30.

[2]邱彥文， 黃世杰， 王國華. 國中理化課試行POE教學之個案研究[J].科學教育， 2002（12）：53-69

[3]顧江鴻， 史小梅， 李春密. 預測—觀察—解釋———一種基于現(xiàn)代教育研究的演示策[J].教育科學研究，2009 （05） ：54-57.

[4]鐘新仙.有機化學實驗考核方法的改革初探[J].廣東化工，2009，36（05）：224-225.

[5]胡慶華，張蔚萍，陶春元，喻國貞.新形勢下高校有機化學實驗教學改革前沿及趨勢[J].廣東化工，2009，36（10）：200-201.

[6]《高等學校課程思政建設指導綱要》發(fā)布[J].中國電力教育，2020（06）：6.

[7]陳華仕.新時期高校有機化學實驗教學改革及其趨勢[J].才智，2019（14）：64.